【正文】 D 擴(kuò)散系數(shù)，與絕對(duì)溫度成正比，與粘度成反 比。 dm dt = D △ c?A ? [Kg/（ m2?h） ] ? 過(guò)飽和度 溶液的過(guò)飽和度，決定了境界膜兩邊的濃度差，過(guò)飽和度大，結(jié)晶速度快。 ? 晶類(lèi)表面積 一定濃度的溶液中，所能結(jié)晶出的溶質(zhì)量是有限度的，當(dāng)單位體積中固相的量一定時(shí)，則晶核越細(xì)，晶核數(shù)目就越多，因而它的表面積也越大，結(jié)晶速度也越快。但這種晶體細(xì)而多，與母液分離困難，檸檬酸產(chǎn)品易結(jié)塊。 ?溫度 結(jié)晶速度與絕對(duì)溫度成正比 。因?yàn)闇囟壬邥r(shí)，料液粘度下降，增大了溶質(zhì)分子的動(dòng)能，擴(kuò)散加快，同時(shí)也使溶液的過(guò)飽和度降低，又使擴(kuò)散的動(dòng)力下降。溫度變化幅度較大時(shí)，還會(huì)影響結(jié)晶形態(tài)和分子結(jié)構(gòu)。 檸檬酸常壓降溫間歇結(jié)晶工藝，攪拌轉(zhuǎn)速是恒定的，控制降溫速度則是控制結(jié)晶諸多效果的主要手段。 ? 境界膜厚度（ ?） 境界膜厚度與結(jié)晶速度成反比 。 這是因?yàn)槿芤?△c一定時(shí)，濃度梯度（ △c/ ?)與境界膜厚度成反比。境界膜厚度影響晶粒的運(yùn)動(dòng)狀況，境界膜厚度小，溶液流動(dòng)性好，有利于溶質(zhì)分子擴(kuò)散，結(jié)晶速度加快。 因此，采用機(jī)械攪拌或泵循環(huán)的方法，加快晶漿的流動(dòng)性，有利于晶體正常生長(zhǎng)速度和結(jié)晶速度。但過(guò)度劇烈地?cái)嚢?，?huì)使晶粒損傷或斷裂，形成碎屑，對(duì)結(jié)晶不利，動(dòng)力消耗也大。 ? 料液粘度 料液粘度與結(jié)晶速度成反比，與境界膜厚度成正比。料液粘度愈大，溶質(zhì)分子擴(kuò)散所受的阻力也越大，擴(kuò)散速度降低，分子間距拉大，結(jié)晶速度因而減慢。 此外，使母液與晶體分離難度增加，洗晶體用水量加大。 ? 一水檸檬酸結(jié)晶 過(guò)程如右圖所示：當(dāng)溫度在 55℃ 時(shí)，檸檬酸的飽和濃度是 73%。把 A點(diǎn)物料濃縮到B點(diǎn)時(shí)，已呈過(guò)飽和狀態(tài)（ 81%），立即移入結(jié)晶罐中，啟動(dòng)攪拌器，用冷水降溫，體系狀態(tài)由 B點(diǎn)移向 K點(diǎn)，達(dá)到臨界溫度。 刺激起晶或添加晶種 ，開(kāi)始結(jié)晶，控制溫度低于 36℃ 。 溶液處于 C點(diǎn)育晶區(qū)時(shí)，加速降溫，使體系狀態(tài)按 C E路線進(jìn)行，至 10℃ 以下時(shí)結(jié)晶結(jié)束。 一水檸檬酸結(jié)晶圖解 如果采用自然起晶法，則先要將料溫降到D點(diǎn)（約 30℃ ），待溶液中出現(xiàn)大量晶核后，減慢降溫速度，使體系狀態(tài)按 D E路線進(jìn)行，最后至 10℃ 以下時(shí)結(jié)束。此法速度雖較快，但核晶數(shù)目不易控制。 結(jié)晶結(jié)束后的晶漿應(yīng)及時(shí)離心，分離出晶體，并用 少量無(wú)離子冷水沖洗晶體表面附著的母液 ，然后干燥。母液送到前段工序處理（中和、酸解、凈化、蒸發(fā)）。 ? 無(wú)水檸檬酸結(jié)晶 的臨界溫度在℃ 以上，因此它的體系過(guò)飽和溫度要高，結(jié)晶溫度要控制在 40℃以上，其結(jié)晶過(guò)程 如右圖所示： 當(dāng) A點(diǎn)溶液濃縮到 B點(diǎn)（ 83%、60℃ ）后，移入結(jié)晶罐中，啟動(dòng)攪拌，用水冷卻到 C點(diǎn)（ 48℃ ），刺激起晶或添加無(wú)水檸檬酸晶種作為晶核，控制溫度在 40~42℃ ，育晶，使體系按 C D路線進(jìn)行至結(jié)晶結(jié)束，最終溫度不低于 40℃ 。 然后加熱離心，分離出母液，再用 40℃ 以上無(wú)離子水洗晶，最后干燥。整個(gè)過(guò)程都要保持料溫在臨界溫度以上，防止?jié)窬?CAM。 無(wú)水檸檬酸結(jié)晶圖解 ?禁止用玻璃溫度計(jì)直接測(cè)定晶漿溫度，防止因溫度計(jì)破碎而產(chǎn)生污染產(chǎn)品。 ?結(jié)晶罐攪拌轉(zhuǎn)速不宜過(guò)快，以晶體不沉淀為度。過(guò)快，易擦傷或打碎晶體，甚至刺激產(chǎn)生次級(jí)晶核。過(guò)慢，晶體易沉積于罐底，或在罐壁形成聚晶。 ? 用搪瓷結(jié)晶罐，要注意搪瓷剝落污染產(chǎn)品的問(wèn)題。嚴(yán)禁鏟、刮罐壁晶垢，防止損傷搪瓷表面。晶垢只能用少量熱水沖洗，輕微晶垢在下次進(jìn)熱料時(shí)可被溶解。 ? 一水檸檬酸離心分離母液時(shí)，晶漿料溫必須低于室溫。溫度高不僅影響結(jié)晶速率，而且在離心機(jī)迅速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)帶入環(huán)境的冷空氣，使物料再度冷卻，水分也同時(shí)被蒸發(fā)，從而使母液過(guò)飽和度迅速提高，產(chǎn)生大量晶核，粘附在離心籃內(nèi)壁上，影響操作。 蒸發(fā)放料液 每批 料溫、相對(duì)密度 晶 漿 每批 溫度、晶體含量、粒度 濕晶體 每批 SO4 易炭化物 母 液 3 相對(duì)密度、 易炭化物、 Cl 、 SO4 Ca2+、 Fe3+ 項(xiàng) 目 取樣頻次 /（次 /d） 檢驗(yàn)項(xiàng)目 (八 )干燥 、包裝、貯運(yùn) ? 及時(shí)將來(lái)自離心機(jī)的濕檸檬酸晶體的游離水除去并篩分、包裝，獲得符合等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的檸檬酸產(chǎn)品； ? 防止檸檬酸晶體結(jié)塊或熔融及污染； ? 及時(shí)處理等外品和捕集器中的物料，把損耗降低到允許范圍； ? 準(zhǔn)確掌握干燥段和冷卻段的風(fēng)溫和空氣質(zhì)量； ? 嚴(yán)格執(zhí)行 《 食品衛(wèi)生法 》 ，對(duì)產(chǎn)品的衛(wèi)生質(zhì)量負(fù)責(zé)。 ?啟動(dòng)參數(shù) ：干燥溫度、冷卻溫度等； ?最終效果參數(shù) ：干燥后晶體濕含量、干燥后的產(chǎn)品溫度、產(chǎn)品晶體粒度等。 干燥的目的 是通過(guò)物理方法除去濕檸檬酸晶體表面的游離水，而又不失去一水檸檬酸的結(jié)晶水，并保持晶型和晶體表面的光潔度。 干燥的方法 多種多樣，檸檬酸干燥是采用熱空氣干燥法，屬于對(duì)流式干燥。 ?空氣的濕含量 干燥速率與物料表面和空氣流之間的濕度差成正比，因此降低空氣的濕含量，就等于提高了干燥的推動(dòng)力，空氣濕含量越低，吸收和帶走水分的潛力越大。 ?溫度 在物料的 安全溫度范圍之內(nèi) ，盡可能提高干燥介質(zhì)溫度，使物料表面的水蒸氣分壓增加，提高氣化速率。 CAM干燥溫度在 36℃ 以下， CAA在40℃ 以上。 ?物料濕含量 物料的濕含量與干燥時(shí)間成正比。檸檬酸在流化床里“沸騰”時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)磨損晶面、失去光澤、晶形不整、粉狀物增多。 （當(dāng)氣體由設(shè)備下部通入床層，隨著氣流速度加大到某種程度，檸檬酸晶體顆粒在床層內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生所謂的“沸騰 ” 狀態(tài)。） ?熱空氣的流速和流量 熱空氣的流速快，氣膜厚度薄，熱阻小，傳質(zhì)和傳熱都快，故干燥速率高。 ?空氣流動(dòng)方向 物料與熱空氣反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，有利于提高物料與空氣的溫度差和濕度差，可減少空氣耗量，提高干燥速率。 、包裝、貯運(yùn) ?篩分 從干燥機(jī)出來(lái)的檸檬酸立即進(jìn)入篩分機(jī)分出巨大和極小顆粒，符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品進(jìn)入料倉(cāng)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，包裝。不合格的返至蒸發(fā)結(jié)晶工序，重溶再生產(chǎn)。 ?包裝 包裝是檸檬酸下游工程最后一道工序；因此，有高度責(zé)任感和執(zhí)法觀念、身體健康、符合食品衛(wèi)生法要求的人，才能從事包裝工作。 ?貯運(yùn) 檸檬酸產(chǎn)品應(yīng)按下列標(biāo)準(zhǔn)貯存、運(yùn)輸： ①應(yīng)貯存于干燥、通風(fēng)的庫(kù)房?jī)?nèi)； ②不得與有毒、有害、有異味物質(zhì)混貯、混裝、混運(yùn)； ③有動(dòng)物污物、排泄物，正在腐爛的動(dòng)植物體等場(chǎng)地不能堆放檸檬酸； ④搬運(yùn)過(guò)程中嚴(yán)禁扔、砸、鉤、磕； ⑤運(yùn)輸工具必須清潔、干燥、符合衛(wèi)生要求 ⑥不合格或結(jié)塊的產(chǎn)品不得出廠。 離心機(jī)來(lái)的 濕晶體 干燥機(jī)出口晶體 6 3 含水量、 SO4易炭化物、機(jī)械雜質(zhì) 含水量、品溫 篩分機(jī)出口晶體 3 顆粒度、機(jī)械雜質(zhì)、品溫 重溶罐中溶液濃度 3 檸檬酸含量 環(huán)境與個(gè)人衛(wèi)生 入庫(kù)產(chǎn)品 3 每批 應(yīng)符合食品衛(wèi)生法規(guī) 包裝、標(biāo)志、合格證、抽檢質(zhì)量 項(xiàng) 目 抽檢頻次 /（次 /d） 檢驗(yàn)項(xiàng)目 ?習(xí)題 ? 檸檬酸生產(chǎn)的下游工程概念； ? 檸檬酸提取過(guò)程中，中和的原理及所用中和劑和反應(yīng)方程式； ? 檸檬酸提取過(guò)程中，酸解的原理及反應(yīng)方程式； ? 凈化的定義及反應(yīng)流程； ? 過(guò)飽和溶液的定義及形成方法； ? 簡(jiǎn)述溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶析出的全過(guò)程； ? 簡(jiǎn)述晶核形成的三種方式； ? 簡(jiǎn)述晶體生長(zhǎng)的兩個(gè)過(guò)程。